JP6111584B2 - はんだバンプの製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、鉛フリーはんだとして代表的なSnAgCu系はんだ合金粉末を用いてペースト化後、印刷・リフロー処理を行い、はんだバンプを形成すると、はんだバンプにニードル状の突起が発生してバンプ形状不良となる場合があった。このニードル状の突起は、隣接する他のはんだバンプに接触してショートを引き起こすおそれがあり、特に、近年のファインピッチのはんだバンプでは、隣接するバンプ同士が近接しており、ニードル状の突起の発生が大きな問題となる。また、ニードル状の突起が生じるとバンプ高さの均一性が悪くなり、フリップチップ接合時のアッセンブリの際に接合ができなくなる不都合もあった。
すなわち、このはんだバンプの製造方法では、第2リフロー工程が、最大温度が240〜245℃であり、はんだバンプが溶融している217℃以上の時間が35〜45secであるので、さらにボイドの発生を抑制して、より良好なバンプ形状を得ることができる。
すなわち、本発明に係るはんだバンプの製造方法によれば、第2リフロー工程が、最大温度が240℃以上であること、はんだバンプが溶融している217℃以上の時間が35sec以上であること及び最大温度から150℃までの冷却速度が3.5℃/sec以上であることの全てを満たしているので、第2リフロー工程ではんだバンプの形状を整える際にニードル状の突起の発生を抑制し、良好なバンプ形状を得ることができる。したがって、本発明で作製したはんだバンプによれば、ファインピッチの高密度フリップチップであっても良好な接合ができ、信頼性の高い高密度実装が可能になる。
さらに、第2リフロー工程が、最大温度が240〜245℃であり、はんだバンプが溶融している217℃以上の時間が35〜45secであることが望ましい。
上記バンプ用はんだ合金粉末の粒径は、例えば5〜15μmであり、平均粒径は、10.0〜11.0μmである。なお、この粒径は、レーザー回折・散乱式粒度分析計(Nikkiso社製MT3300)により測定している。
また、上記アンダーバンプメタルUBMは、Cu又はCuにOSP(有機膜処理)を施したもの、Au/Niメッキ処理やSnメッキ処理を施したものである。
さらに、1stリフローの後に、バンプ形状を整えるため、ドライフィルムFを除去後、RMAタイプのポストフラックスを塗布し、例えば図3に示す温度プロファイルで再度2ndリフローを行ってはんだバンプBを得ている。
また、これらのリフロー処理は、ベルト炉を使用し、窒素雰囲気中で行う。
このように作製したはんだバンプは、例えば直径約100μm、約高さ70μmである。また、バンプピッチは、例えば150μmである。
また、この製造方法で作製したはんだバンプは、ニードル状の突起やボイドが生じず、良好なバンプ形状を有しており、ファインピッチのフリップチップであっても良好な接合が可能である。
なお、2ndリフローの温度プロファイルは、表2に示すように、実施例1〜5の5種類を採用した。なお、はんだ合金粉末に含まれている不可避不純物の各元素の含有量も表1に併せて示す。
各元素の含有量の分析は、高周波誘導結合プラズマ発光分析装置(日本ジャーレル・アッシュ社製ICAP−577)を用いて行っている。
なお、各実施例及び比較例において、1条件での観察したバンプ数はそれぞれ756個とした。
なお、良好な通常のバンプ形状の例について、SEM写真を図4に示す。また、検討の中で見つかったニードル状の突起が発生しているバンプ形状の例について、SEM写真を図5に示す。さらに、検討の中で見つかったボイドが発生しているバンプ形状の例について、SEM写真を図6に示す。
Claims (2)
- Ag:2.8〜4.2重量%、Cu:0.4〜0.6重量%を含有し、残部がSn及び不可避不純物からなる成分組成を有しているバンプ用はんだ合金粉末と、フラックスとを混合したはんだペーストをリフロー処理してはんだバンプを製造する方法であって、
前記リフロー処理前に、ドライフィルムに設けられたバンプ形成用孔内に前記はんだペーストを印刷する工程を有し、
前記リフロー処理が、前記バンプ用はんだ合金粉末の融点より高い温度で加熱してはんだバンプの原形を形成する第1リフロー工程と、前記はんだバンプの融点より高い温度で加熱して前記はんだバンプの形状を整える第2リフロー工程とから構成され、
前記第2リフロー工程が、最大温度が240℃以上であること、前記はんだバンプが溶融している217℃以上の時間が35sec以上であること及び最大温度から150℃までの冷却速度が3.5℃/sec以上であることの全てを満たしており、
前記第1リフロー工程後に、前記ドライフィルムを除去し、その後に前記はんだバンプの原形にポストフラックスを塗布することを特徴とするはんだバンプの製造方法。 - 請求項1に記載のはんだバンプの製造方法において、
前記第2リフロー工程が、最大温度が240〜245℃であり、前記はんだバンプが溶融している217℃以上の時間が35〜45secであることを特徴とするはんだバンプの製造方法。
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